【正文】 發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng) 發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng) 第五章 廠用電電氣接線及設(shè)計 《發(fā)電廠電氣部分》課題組 電力工程學(xué)院電氣工程系 1 發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng) 第一節(jié) 概 述 一、廠用電 發(fā)電廠在啟動、運(yùn)轉(zhuǎn)、停役、檢修過程中，有大量以電動機(jī)拖動的機(jī)械設(shè)備，用以保證機(jī)組的主要設(shè)備（如鍋爐、汽輪機(jī)或水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等）和輸煤、碎煤、除灰、除塵及水處理的正常運(yùn)行。這些電動機(jī)以及全廠的運(yùn)行、操作、試驗、檢修、照明等用電設(shè)備都屬于廠用負(fù)荷，總的耗電量，統(tǒng)稱為廠用電。 第五章 廠用電接線及設(shè)計 2 發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng) 發(fā)電廠在生產(chǎn)電能的過程中，一方面向系統(tǒng)輸送電能，另一方面發(fā)電廠本身也在消耗電能。 廠用電的電量，大都由發(fā)電廠本身供給，且為重要負(fù)荷。其耗電量的高低與電廠類型、機(jī)械化和自動化程度、燃料種類及其燃燒方式、蒸汽參數(shù)等因素有關(guān)。 在一定時間內(nèi)，廠用電耗電量占全部發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)，稱為 “廠用電率 ”。 kP = (SC / SN) 100% kP = (SC cosΦav / PN) 100% 其中： SC － 廠用計算負(fù)荷 SN －發(fā)電機(jī)額定視在功率 cosΦav － 平均功率因數(shù) PN － 發(fā)電機(jī)額定功率 第一節(jié) 概 述 3 發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng) 廠用電率是發(fā)電廠主要運(yùn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 凝汽式火電廠： 5％ ～ 8％ 熱電廠： 8％ ～ 10％ 水電廠： ％ ～ 1％ 降低廠用電率可以降低發(fā)電成本，同時也增大了對系統(tǒng)的供電量。 二、廠用電負(fù)荷分類 ① Ⅰ 類廠用負(fù)荷：不允許停電 通常設(shè)有兩套設(shè)備互為備用，分別接到兩個獨(dú)立電源的母線上，設(shè)有電源自動 投入裝置（自動切換）。 Ⅰ 類廠用電動機(jī)必須保證自啟動。 第一節(jié) 概 述 4 發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng) ② Ⅱ 類廠用負(fù)荷：允許短時停電（幾秒至幾分鐘） 由兩個電源供電，并采用手動切換。 ③ Ⅲ 類廠用負(fù)荷：允許較長時間停電 一般由一個電源供電。 ④ 0Ⅰ 類負(fù)荷（不停電負(fù)荷）。這類負(fù)荷由一般的電源自動切換系統(tǒng)已無法滿足要 求，所以專門采用由不停電電源（ UPS）供電。 ⑤ 0Ⅱ 類負(fù)荷（直流保安負(fù)荷）。發(fā)電廠的繼電保護(hù)和自動裝置、信號設(shè)備、控制 ⑥ 設(shè)備以及汽輪機(jī)和給水泵的直流潤滑油泵、發(fā)電機(jī)的直流氫密封油泵等，是由直流 系統(tǒng)供電的直流負(fù)荷，稱為直流保安負(fù)荷，或稱為 0Ⅱ 類負(fù)荷。這類負(fù)荷要求由獨(dú)立 的、穩(wěn)定的、可靠的蓄電池組或整流裝置供電。 第一節(jié) 概 述 5 發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng) ⑥ 0Ⅲ 類負(fù)荷（交流保安負(fù)荷）。在 200MW及以上機(jī)組的大容量電廠中，自動化程 度較高，要求在停機(jī)過程中及停機(jī)后的一段時間內(nèi)，仍必須保證供電，否則可能引 起主要設(shè)備損壞、自動控制失靈或危及人身安全等嚴(yán)重事故的廠用負(fù)荷，稱為交流 保安負(fù)荷，或稱為 0Ⅲ 類負(fù)荷。如盤車電動機(jī)、交流潤滑油泵、交流氫密封油泵、消 防水泵等。 第一節(jié) 概 述 6 發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng) 一、對廠用電接線的要求 （ 1）供電可靠，運(yùn)行靈活。廠用負(fù)荷的供電除了正常情況下有可靠的工作電源外，還應(yīng)保證異?；蚴鹿是闆r下有可靠的備用電源，并可實現(xiàn)自動切換。另外，由于廠用電系統(tǒng)負(fù)荷種類復(fù)雜、供電回路多，電壓變化頻繁，波動大，運(yùn)行方式的變化多樣，要求無論在正常、事故、檢修以及機(jī)組啟停情況下均能靈活地調(diào)整運(yùn)行方式，可靠、不間斷地實現(xiàn)廠用負(fù)荷的供電。 (2) 各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)是獨(dú)立的。 (3) 全廠性公用負(fù)荷應(yīng)分散接入不同機(jī)組的廠用母線或公用負(fù)荷母線。 第二節(jié) 廠用電接線的設(shè)計原則和接線形式 7 發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng) (4) 充分考慮發(fā)電廠正常、事故、檢修、啟動等運(yùn)行方式下的供電要求，盡可能地 使切換操作簡便，啟動 (備用 )電源能在短時間內(nèi)投入。 (5) 供電電源應(yīng)盡量與電力系統(tǒng)保持緊密的聯(lián)系。當(dāng)機(jī)組無法取得正常的工作電源時，應(yīng)盡量從電力系統(tǒng)取得備用電源，這樣可以保證其與電氣主接線形成一個整體，一旦機(jī)組故障時，以便從系統(tǒng)倒送廠用電。 (6) 充分考慮電廠分期建設(shè)和連續(xù)施工過程中廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行方式，特別要注意對公用負(fù)荷供電的影響，要便于過渡，盡量減少改變接線和更換設(shè)置。 第二節(jié) 廠用電接線的設(shè)計原則和接線形式 8 發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng) ① 廠用電接線應(yīng)保證對廠用負(fù)荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)； ② 接線應(yīng)能靈活地適應(yīng)正常、事故、檢修等各種運(yùn)行方式的要求； ③ 廠用電源的對應(yīng)供電性，本機(jī)、爐的廠用負(fù)荷由本機(jī)組供電，這樣，當(dāng)廠用電系統(tǒng)發(fā)生故障時，只影響一臺發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行，縮小故障范圍，接線也簡單； ④ 設(shè)計時還應(yīng)適當(dāng)注意其經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展的可能性并積極慎重地采用新技術(shù)、新設(shè)備，使廠用電接線具有可行性和先進(jìn)性； ⑤ 在設(shè)計廠用電系統(tǒng)接線時，還應(yīng)對廠用電的電壓等級、中性點(diǎn)接地方式、廠用電源及其引接和廠用電接線形式等問題進(jìn)行分析和論證。 二、廠用電接線的設(shè)計原則 第二節(jié) 廠用電接線的設(shè)計原則和接線形式 9 發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng) 廠用電的電壓等級是根據(jù)發(fā)電機(jī)額定電壓、廠用電動機(jī)的電壓和廠用電供電網(wǎng)絡(luò)等因素，相互配合，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較后確定的。 為了簡化廠用電接線，且使運(yùn)行維護(hù)方便，廠用電電壓等級不宜過多。在發(fā)電廠中，低壓廠用電壓常采用 380V，高壓廠用電壓有 3kV、 6